第7章 库存管理-生产运作管理.ppt

1、江苏大学管理学院,1,第7章 库存控制,江苏大学管理学院,2,1 库存概述,1.1 库存的定义 1.2 生产企业的物料库存 1.3 库存的作用 1.4 库存问题的分类 1.5 库存管理术语,江苏大学管理学院,3,1.1 库存的定义,库存是为了满足未来需要而暂时闲置的资源 制造业和服务业都有库存控制问题 “库存”(Inventory)也称“存贮”或“储备” 人、财、物、信息各方面的资源都有库存问题 专门人才的储备； 银行或企业的现金； 工厂的原材料、毛坯、工具、半成品和成品；医院的药品、病床；运输部分的车辆； 计算机存储的大量信息等,江苏大学管理学院,4,采购,输入,转化,输出,供应商,收货,原

2、材料库存,在制品库存,成品库存,生产阶段,发货,顾客,批发商,生产企业的物料流,1.2 生产企业的物料库存,江苏大学管理学院,5,1.2 生产企业的物料库存,原材料和外购件 在制品（work in progress）库存 成品（Finished-goods）库存 备用零件、工具物资 在途库存（Goods-in-transit to warehouses or customers）,江苏大学管理学院,6,1.3 库存的作用,(1) 缩短订货提前期：能够及时对客户供货 （2）稳定作用：成品库存将外部需求和内部生产分隔开，像水库一样，保证需求随机性和生产均衡性 （3）分摊订货费用(Order cos

3、t) 和调整准备费用(Setup cost) （4）防止短缺：战略物资-石油、稀有金属、粮食、猪肉等 （5）防止中断：设备故障、运输中断 但是生产企业过多的库存又会引起很多问题！,江苏大学管理学院,7,1.4 库存问题的分类,单周期库存与多周期库存 单周期库存：一次性订货问题，比如：周期性的报纸周刊，一年一度的中秋月饼、圣诞树等； 多周期库存：重复性的订货，库存需求不断的去补充，比如：生产日用品、食品的生产商，需要保持一定量的库存，以备市场的突发性需求。 独立需求库存与相关需求库存,江苏大学管理学院,8,1.4 库存问题的分类,单周期库存与多周期库存 独立需求库存与相关需求库存 来自用户对企业

4、产品或服务的需求为独立需求，需求具有随机性、需要通过预测方法估计； 企业内部物料转化各环节之间所发生的需求为相关需求，需求可以根据最终产品的独立需求计算出来，依据BOM结构。,江苏大学管理学院,9,1.4 库存问题的分类,江苏大学管理学院,10,提前期（Lead time）：从发出订单到收到订货 之间的间隔时间 维持库存费（Holding costs）： 将某一品目（item）的库存维持一段时间（通常为1年）所发生的费用 订货费（Ordering costs）: 与订货和收货有关的费用 缺货损失费（Shortage costs）: 需求超过供给发生的费用,1.5 库存管理术语,江苏大学管理学院

5、,11,2 单周期库存控制模型,2.1 期望损失最小法 2.2 期望利润最大法 2.3 边际分析法,江苏大学管理学院,12,2 单周期库存控制模型,2.1 期望损失最小法 已知库存物品的单位成本为C，单位售价为P，实际需求量为d（随机需求），若在预定时间内卖不出去，则单价只能降为S（SC）卖出，单位超储损失为C0=C-S；若需求超过存货，则单位缺货损失CU=P-C。 问单次订货多少可使得损失最小？,任意订货量Q下的期望损失为：,缺货期望损失 超储期望损失,最小化：,江苏大学管理学院,13,2 单周期库存控制模型,2.1 期望损失最小法-示例 按照过去的记录，新年期间对某商店挂历的需求分布率如下

6、表所示。 已知每份挂历进价C=50元，售价P=80元，若在1个月内卖不出去，则每份挂历只能按照S=30元卖出，问该商店应该进多少挂历为好？ 假设（1）商店只进行一次订货；（2）挂历降价销售都能售出。,计算过程参看教材,江苏大学管理学院,14,2 单周期库存控制模型,2.2 期望利润最大法 已知库存物品的单位成本为C，单位售价为P，实际需求量为d（随机需求），若在预定时间内卖不出去，则单价只能降为S（SC）卖出，单位超储损失为C0=C-S；若需求超过存货，则单位缺货损失CU=P-C。 问单次订货多少可使得利润最大？,任意订货量Q下的期望利润为：,最大化：,挂历示例计算过程参看教材,江苏大学管理学

7、院,15,3 多周期库存控制模型,3.1 与库存有关的费用 3.2 库存控制系统 3.3 经济订货批量模型 3.4 经济生产批量模型 3.5 价格折扣模型,江苏大学管理学院,16,3.1 与库存有关的费用,1、随库存量增加而上升的费用 (1) 资金成本。库存资源本身有价值，占用了资金。这些资金本可以用于其它活动来创造新的价值，库存使这部分资金闲置起来，造成机会损失。 (2)仓储空间费用。要维持库存必须建造仓库、配备设备，还有供暖、照明、修理、保管等开支。这是维持仓储空间的费用。 (3)物品变质和陈旧。在闲置过程中，物品会发生变质和陈旧，如金属生锈，药品过时，油漆褪色，鲜货变质 （4）税收和保险

8、,江苏大学管理学院,17,3.1 与库存有关的费用,2、随库存量增加而下降的费用 (1)订货费。订货费与发出订单活动和收货活动有关，包括评判要价、谈判、准备订单、通讯、收货检查等，它一般与订货次数有关，而与一次订多少无关。 （2）调整准备费。加工零件一般需要准备图纸、工艺和工具，需要调整机床、安装工艺装备。这些活动需要的费用。如果花费一次调整准备费，多加工一些零件，则分摊在每个零件上的调整准备费就少。但扩大加工批量会增加库存 (3)购买费和加工费。采购或加工的批量大，可能会有价格折扣 (4)生产管理费。加工批量大，为每批工件做出安排的工作量就会少 (5)缺货损失费。批量大则发生缺货的情况就少，

9、缺货损失就少,江苏大学管理学院,18,3.1 与库存有关的费用,3、库存总费用 计算库存总费用一般以年为时间单位，年库存费用包括以下4项： (1)年维持库存费 (Holding cost)，以CH表示。顾名思义，它是维持库存所必需的费用。包括资金成本、仓库及设备折旧、税收、保险、陈旧化损失等。这部分费用与物品价值和平均库存量有关 (2)年补充订货费 (Reorder cost)，以CR表示。与全年发生的订货次数有关，一般与一次订多少无关 (3)年购买费(加工费)(Purchasing cost),以CP表示。与价格和订货数量有关。 (4)年缺货损失费(Shortage cost),以CS表示。

10、它反映失去销售机会带来的损失、信誉损失以及影响生产造成的损失。它与缺货多少、缺货次数有关。 若以CT表示年库存总费用，则 CT=CH+CR+CP+CS 对库存进行优化的目标就是要使CT最小,江苏大学管理学院,19,3.2 库存控制系统,输入,输出,运行机制,约束条件,库存控制系统,多周期库存控制系统所解答的问题： （1）隔多长时间检查一次库存量？ （2）何时提出补充订货？ （3） 每次订多少？,江苏大学管理学院,20,库存量,时间,订货点ROP,Q,Q,0,LT,LT,3.2 库存控制系统,固定量系统库存量示意图,固定量系统：采购周期和采购量固定的库存控制模式,21,库存量,时间,0,3.2

11、库存控制系统,t,t,t,LT,LT,S,L1,L2,S-L1,S-L2,L3,固定间隔期系统库存量示意图,固定间隔期系统：采购周期固定，但采购量不固定的库存控制模式,22,库存量,时间,0,3.2 库存控制系统,t,t,t,LT,LT,S,L1,L2,S-L1,S-L2,L3,s,S-L3,最大最小系统：库存决策间隔固定，基于最大库存量和最小库存量决定采购批量和采购间隔,最大最小系统库存量示意图,江苏大学管理学院,23,3.3 经济订货批量模型,经济订货批量(Economic Order Quantity, EOQ)模型最早是由F. W. Harris于1915年提出的。该模型有如下假设条件

12、： (1)外部对库存系统的需求率已知、需求率均匀且为常量。年需求量以D表示，单位时间需求率以d表示。由于需求均匀，D与d相同 (2)一次订货量无最大最小限制 (3)采购、运输均无价格折扣 (4)订货提前期已知，且为常量 (5)订货费与订货批量无关。 (6)维持库存费是库存量的线性函数。 (7)不允许缺货。 (8)补充率为无限大，全部订货一次交付。 (9)采用固定量系统。,江苏大学管理学院,24,3.3 经济订货批量模型,EOQ模型库存量示意图,江苏大学管理学院,25,库存量,平均库存量Q/2,3.3 经济订货批量模型,决策参数Q，由Q可得采购间隔成本最低,年采购成本=年库存成本+年订货业务成本

13、+年采购成本,LT,时间,订货点ROP,最高库存量,Q,EOQ模型库存量示意图,最高库存量Q,江苏大学管理学院,26,3.3 经济订货批量模型,年采购成本=年库存成本+年订货业务成本+年采购成本,江苏大学管理学院,27,3.3 经济订货批量模型,CT = CH + CR + CP =H(Q/2) + S(D/Q) + PD.,式中, S一次订货费或调整准备费； H 单位维持库存费，H=Ph, P为单价，h为资金效果系数。 D年需求量,年采购成本=年库存成本+年订货业务成本+年采购成本,江苏大学管理学院,28,3.3 经济订货批量模型,例：A公司以单价10元每年购入某种产品8000件，每次订货费

14、用为30元，资金年利息为12%，单位库存成本为库存货物价值的18%，若每次订货的提前期为2周，试求经济订货批量、最低年总成本、年订购次数和订货点。,解：年需求D=8000，单次订货费S=30，单件产品持有费率H=10*（0.12+0.18）=3元/件.年,件,经济订货批量：,年订货次数n：,再订货点ROP：,最低年总成本：,n=8000/400=20,ROP=D/52*LT=8000/52*2=307.7,件,元,江苏大学管理学院,29,3.4 经济生产批量模型,EOQ模型的适用特点： 对销售企业来说其销售的物品库存会在某个时刻批量送达，从而使得库存量增加； 对于生产企业采购的原料会在某个时刻

15、批量送达，从而使得库存量增加； 但是对于生产企业的成品库存，则具有两方面的动态变化：车间生产输出使得库存持续增加，仓库销售输出使得库存持续降低，从而使得生产企业成品库存的变化具有一定的特点。 多型号生产企业对单型号产品的生产速率要高于销售速率，从而生产一段时间后会暂停该型号产品生产，如此往复。 问题：生产多长时间？暂停多长时间？,江苏大学管理学院,30,3.4 经济生产批量模型,经济生产批量Economic Production Lot，EPL： 假设条件除与经济订货批量模型第(8)条假设不一样之外（pD)，其余都相同 p为生产速率 因为企业转变产品型号或启动生产线都需要耗费成本，这个成本等价

16、于EOQ中的订货费用S； 因为企业转变产品型号或启动生产线都需要时间，这个时间等价于EOQ中的采购提前期LT；,江苏大学管理学院,31,库存量,LT Q/p,时间,订货点ROP,平均库存量Imax/2,最高库存量Imax,生产批量Q,生产速率p，库存量增长速率p-d,生产时间内 消耗的量,需求速率d,3.4 经济生产批量模型,生产企业成品库存变化示意图,江苏大学管理学院,32,库存量,LT Q/p,时间,ROP,Imax/2,Imax,Q,p,d,3.4 经济生产批量模型,总成本：CT = CH + CR + CP =H(Imax/2) + S(D/Q) + PD.,最大库存量：Imax =

17、Q/p（p-d),总成本：CT=H(1-d/p)Q/2 + S(D/Q) + PD,33,3.4 经济生产批量模型,例：根据预测市场每年对X公司生产的产品需求量为20000台，一年按250个工作日计算。生产率为100台/天，生产提前期为4天。单位产品的生产成本为50元，单位产品年维护库存费为10元，每次生产准备费用为20元。试求经济生产批量、最低年总成本、年生产次数和订货点。,解：年需求D=20000，单次订货费S=20，单件产品持有费率H=10元/件.年，d=20000/250=80（台/天），p=100（台/天）,件,经济生产批量：,年生产次数n：,再订货点ROP：,最低年运作（库存+调整

18、）总成本：,n=20000/632=31.6,ROP=d*LT=80*4=320,件,元,CT=H(1-d/p)Q/2 + S(D/Q) =10*（1-0.8）*632/2+20*31.6 = 1264,江苏大学管理学院,34,3.5 价格折扣模型,单价,订货批量Q,P1 P2 p3,0 Q1 Q2,当Q P2 P3,为了刺激需求，诱发更大的购买行为，供应商往往在顾客采购批量大于特定值时提供价格折扣。,江苏大学管理学院,35,3.5 价格折扣模型,价格折扣对于供应商的影响： 生产批量大，生产成本低； 销售量扩大，可以占领市场和获取更大利润。 价格折扣对于用户的影响： 每次订购量大，则订货次数少

19、，年订货费用降低； 但是增加库存，使得库存维持费增加。,江苏大学管理学院,36,0 Q1 Q2 订货批量Q,维持库存费CH=H*Qi/2,订货费CR=S(D/Qi),购买费Cp=pi*D,总费用CT=CR+CH+CP,费用,在有价格折扣情况下各种费用与订货批量的关系,江苏大学管理学院,37,3.5价格折扣模型,求有价格折扣的最优订货批量步骤： 取最低价格代入基本EOQ公式求出最佳订货批量Qo,若Qo可行(即所求的点在曲线CT上), Qo即为最优订货批量,停止。否则转步骤。 取次低价格代入基本EOQ公式求出Qo。如果Qo可行,计算订货量为Qo时的总费用和所有大于Qo的数量折扣点(曲线中断点)所对

20、应的总费用,取其中最小总费用所对应的数量，即为最优订货批量，停止。 如果Qo不可行,重复步骤，直到找到一个可行的EOQ。,38,3.5价格折扣模型,例：S公司每年要采购1200台某型产品，供应商给出批量折扣： （1）订货量大于等于75台，单价为：32.5元； （2）订货量小于75台，单价为35元； 每次订货费8元，产品年库存费用为单价的12%。试求最优订货量。,解：年需求D=1200，单次订货费S=8，单件产品持有费率H=0.12p,取Q=75,（1）求订货量大于等于75件时的经济订货批量：,取Q=68件,（2）求订货量小于75件时的经济订货批量：,39,3.5价格折扣模型,例：S公司每年要采

21、购1200台某型产品，供应商给出批量折扣： （1）订货量大于等于75台，单价为：32.5元； （2）订货量小于75台，单价为35元； 每次订货费8元，产品年库存费用为单价的12%。试求最优订货量。,解：年需求D=1200，单次订货费S=8，单件产品持有费率H=0.12p,C(75)=(75/2)*3.9+(1200/75)*8+1200*32.5=39274.25元,（1）订货量为75件时的总成本：,（2）订货量为68件时的总成本：,C(68)=(68/2)*4.2+(1200/68)*8+1200*35=42283.98元,江苏大学管理学院,40,3.5 价格折扣模型,例2：某公司想通过价格

22、折扣减少其总库存费用。已知一次订货费为4元, 单位维持库存费为库存物品价值的 2% ，年需要量为 10,000 件，求出最佳订货量。 订货量(件) 单价（元） 0 到 2,499 1.20 2,500 到 3,999 1.00 4,000 及以上 0 .98,江苏大学管理学院,41,3.5价格折扣模型,D= 10,000 件 一次订货费S= 4元,单位维持库存费为单价的 2% 单价C = 1.20, 1.00, 0.98元,按单价1.20计算订货量，为1826,在2499以内， Qopt可行,按次低价1.00计算订货量，为2000,不在2500-3999范围, Qopt不可行,按最低价0.98计算订货量，为2020,小于4000, Qopt不可行,江苏大学管理学院,42,3.5 价格折扣模型,因为可行解落在第1个价格折扣点范围内，按照步骤2, 要比较